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离体蛙心灌流及某些离子、对离体蛙心活动的影响perfusion of frog’s heart 主要内容相关理论知识实验部分实验目的实验对象实验仪器与药品实验步骤结果分析与讨论相关理论知识正常的蛙心能按静脉窦的节律性自动产生兴奋，心脏的自动节律性活动，需要有一个合适的理化环境。
蟾蜍心脏离体后，用任氏液灌流，在一定时间内仍能保持节律性兴奋和收缩活动。
由于心脏的正常活动还有赖于内环境因素的相对稳定，改变灌流液的成分可引起心脏活动的改变。
相关理论知识心肌细胞的生理特性表现为：自动节律性、兴奋性、传导性和收缩性。
心肌细胞外离子浓度的变化和因体内生物活性物质（如激素）引起的细胞膜离子通透性的改变，对心肌细胞的生物电活动和生理特性必然会产生明显的影响。
相关理论知识影响心肌细胞电生理特性的原因 1.心肌的自动节律性（1）最大复极电位与阈电位的差距（2）4期自动除极速度 2.心肌的兴奋性（1）静息电位水平：依赖于细胞外K浓度（2）Na通道的性状相关理论知识影响心肌细胞电生理特性的原因 3.心肌的传导性主要取决于动作电位0期除极速度和幅度 4.心肌的收缩性依赖于细胞外钙离子浓度相关理论知识离子对心脏活动的影响钾离子K参与心肌细胞的复极化和自律细胞的4期自动去极化过程，其改变不仅取决于细胞内外K浓度梯度，还与细胞膜对K通透性有关，因此其影响是多方面的相关理论知识离子对心脏活动的影响钙离子 Ca2对Na内流存在竞争抑制作用，称膜屏障作用，对静息电位无影响。
Ca2o ↑，可使心肌细胞的兴奋性降低，传导减慢，收缩力增强。
相关理论知识迷走神经和乙酰胆碱迷走神经兴奋时，节后纤维释放Ach激动心肌细胞膜上M型胆碱受体，产生负性变力、负性传导、负性变时等效应。
心交感神经与去甲肾上腺素心交感神经节后纤维释放的递质是去甲肾上腺素，激动心肌细胞膜上的受体，产生正性变力、正性传导、正性变时等效应。
实验目的1.本实验的目的是学习离体蛙心的灌流方法。
蛙心灌流及各种理化因素对心脏活动的影响心脏正常的节律性活动必须在适宜的理化环境中进行，一旦适宜的环境被破坏，例如酸碱度及离子浓度的急剧改变等，心脏的活动就会受到影响。
在整体内，心脏的活动受自主神经的双重支配，交感神经兴奋时，其末梢释放去甲肾上腺素，使心肌收缩力量增强，心率加快；而迷走神经兴奋时，其末梢释放乙酰胆碱，使心肌收缩力量减弱，心率减慢。
强心甙类药物能够增强心肌收缩能力，减慢心率。
蟾蜍心脏离体后，用理化特性近似于血浆的任氏液灌流，在一定时间内，可保持其比较稳定的节律性收缩和舒张。
改变任氏液的组成成分，如改变Na+﹑K+﹑Ca2+的浓度及酸﹑碱度等，心脏跳动的频率和幅度就会发生相应的改变。
1. K＋对心脏活动的影响：总体看来心肌对细胞外K＋浓度变化比较敏感；但是不同部位心肌的敏感性有所不同，心房肌最敏感，房室束－浦肯野纤维系统次之，窦房结敏感性较低。
细胞外液钾浓度增高时，对兴奋性的影响与其浓度增高的程度有关。
当K＋浓度轻度或者中度升高时，细胞内外K＋的浓度梯度减小，K＋外流的力量减弱,静息电位（RP）的绝对值减小,和阈电位(TP)差值减小,细胞的兴奋性增高；当K＋的浓度大幅度的升高，RP的绝对值减小（膜内－55mv左右）时，钠通道的开放效率降低，钠通道逐渐失活，兴奋性降低或者丧失，严重时，可导致心肌停搏于舒张状态。
此时，仅由Ca2＋的内流来构成动作电位，故上升支小而缓慢，使兴奋传导速度减慢，传导性降低。
当细胞外K＋的浓度升高时，细胞膜对钾的通透性增高，心室肌细胞复极过程加速，平台期缩短，不应期也缩短。
高钾对心肌收缩功能有抑制作用。
因为细胞外的K＋和Ca2＋在细胞膜上有竞争性抑制；因此当膜外K＋的浓度升高时，平台期内流的Ca2＋减少，心肌细胞内的Ca2＋浓度难于升高，减小了Ca2＋的兴奋－收缩偶联作用，从而减弱了心肌收缩能力。
4期自动除极速度减慢，导致窦房结自律性降低，心率减慢。
2. Ca2＋对心脏活动的影响：细胞外Ca2＋在心肌细胞膜上对Na＋的内流有竞争性抑制作用，称为膜屏障作用。
实验⼆离⼦及药物对离体蛙⼼脏活动的影响⼤学学⽣实验报告[实验⽬的]1．学习离体蛙⼼灌流的实验⽅法。
2．观察Na、K、Ca三种离⼦及肾上腺素、⼄酰胆碱等因素对⼼脏活动的影响。
[实验原理]1．⼼脏的正常节律性活动需要⼀个适宜的内环境，内环境的变化直接影响着⼼脏的正常活动。
本实验在蛙⼼的灌流液内⼈为地加⼊⼀些物质⽽改变⼼脏活动的内环境，观察⼼脏活动有何变化。
2．⼼肌细胞的⽣理特征：电⽣理特征：⾃律性，兴奋性，传导性机械⽣理特征：收缩性[实验对象]青蛙[实验器材和药品]1．器材⽣物信号采集系统、张⼒换能器(10g)、蛙类⼿术器械1套、蛙⼼插管、蛙⼼夹、试管夹、双凹夹、万能⽀架、滴管、150ml⼩烧杯4个、任⽒液。
2．药品0. 65％氯化钠、2％氯化钙、1％氯化钾、1：10 000肾上腺素、1：10 000⼄酰胆碱等。
[实验步骤]1 离体蛙⼼的制备2．观察项⽬(1)记录⼼脏在仅有任⽒液时的收缩曲线，观察⼼率及收缩幅度，作为正常对照。
(2)吸去管内的任⽒液，换以等量0.65％NacCl，观察并记录⼼跳的变化。
(3)等量任⽒液换洗，待⼼跳恢复正常后，加⼊5%NaCI1—2滴，记录观察⼼跳的变化。
(4)等量任⽒液换洗，待⼼跳恢复正常后，加⼊2％CaCl2 1—2滴，记录观察⼼跳的变化。
(5)等量任⽒液换洗，待⼼跳恢复正常后，加⼊l％KCl 1～2滴，记录观察⼼跳的变化。
(6)等量任⽒液换洗，待⼼跳恢复正常后，加⼊1：l0 000肾上腺素1～2滴，记录并观察⼼跳的变化。
(7) 吸去管内的任⽒液，换以等量4 摄⽒度任⽒液，观察并记录⼼跳的变化。
(8) 等量任⽒液换洗，待⼼跳恢复正常后，加⼊2.5%NaHCO31—2滴，记录观察⼼跳的变化。
(9) 等量任⽒液换洗，待⼼跳恢复正常后，加3%乳酸1—2滴，记录观察⼼跳的变化。
(10)等量任⽒液换洗，待⼼跳恢复正常后，加⼊l：10 000⼄酰胆碱1～2滴，发⽣变化后，加⼊阿托品，记录并观察⼼跳的变化。
人体生理学实验实验名称离子与药物对离体蛙类心脏活动的影响一、结构式摘要目的：1.学习斯氏离体蛙心灌流的方法（Straub氏法）2．观察Na+ K+ Ca+、肾上腺素、乙酰胆碱等因素对心脏活动的影响。
原理及方法：心脏的正常节律性活动必须在适宜的理化环境里才能维持，一旦适宜的理化环境被干扰或破坏，心脏活动就会受到影响。
故当其离体后，通过蛙心套管向其提供灌流液，可以保持心脏的机能活动。
通过改变灌流液中各种离子的浓度或加入不同的药物，可以直接观察到各种离子、神经递质或药物等因素对心脏活动的强度和频率的影响。
结果：用5g/L NaCl溶液灌注蛙心时出现心跳减弱现象；用10g/LKCl溶液灌注蛙心时，出现心跳减弱现象；加20g/L CaCL2后，离体蛙心收缩力增强，滴加肾上腺素后，蛙心收缩增强，滴加乙酰胆碱后，蛙心活动减弱。
二、材料实验设备及材料：牛蛙、RM6240C多道生理信号采集处理系统、张力换能器（量程25g）、万能滑轮、常用手术器械、蛙心插管、蛙心夹、套管夹、试管夹、蛙溶液、10g/LKCl溶液、0.1g/L 板、滴瓶、任氏液、5g/LNaCl溶液、20g/L CaCl2肾上腺素溶液、1g/L乙酰胆碱溶液。
仪器参数：通道时间常数为直流，滤波频率10HZ，灵敏度3g，采样频率400Hz，扫描速度1s/div。
二、观察项目及结果描述说明:Na+使蛙心活动的心率减小，振幅减小；Ca+使蛙心活动的心率减小，振幅变大，直至停止。
K+使蛙心活动的心率减小，振幅减小，直至停止；肾上腺素使蛙心活动的心率增大，振幅增大；乙酰胆碱使蛙心活动的心率减小，振幅减小，直至停止。
几种离子和药物对离体蛙心活动的影响的截图正常情况：Na+Ca+K+肾上腺素乙酰胆碱四、讨论影响实验结果的主要干扰因素：1、当某种干扰因素（尤其是抑制心脏活动的药物）作用已明显时，没有立即换洗，使心肌受损。
影响接下来的实验。
改进方法是：即使换任氏液。
2、换洗任氏液后，没有待心脏恢复正常，就加了下一种离子，以致影响实验结果。
离体蛙心灌流及药物对心脏的影响
一、实验目的：
1、学习蛙心灌流方法。
2、了解离体心脏的自律性与环境中各因素变化的关系，观察理化因素
对蛙心活动的影响。
二、实验对象：蟾蜍
三、实验方法：
1、标本制备：
取蟾蜍→破坏CNS→固定→剪皮→打开胸腔（暴露胸骨柄，用镊子把胸骨柄捏起来，用粗剪刀剪断，沿胸骨将锁骨剪断，去除多余的骨头，注意勿将心脏剪破）→用眼科剪小心剪开心包膜→暴露心脏→在主动脉叉下方穿一根丝线备用→用蛙心夹在心舒张期夹住心尖部→在左侧主动脉分叉处2-3mm处剪一剪口→将盛有一定量任氏液的蛙心插管插入到主动脉球→将插入到主动脉球的套管稍向后退，再向左下逆时针旋转90°，插入心室→结扎固定→剪断血管和背面静脉窦以下组织，游离标本
2、连接装置：
蛙心管内保持2ml灌流液，用木夹夹住蛙心套管，蛙心夹的线与张力换能器相连，换能器与电脑的相应通道相连。
3、运行电脑：
打开电脑→Medlab→实验/常用生理实验→离体蛙心灌流
四、实验结果：
分别观察正常心脏活动曲线及加入不同溶液后的心脏活动曲线的变化。
曲线规律：心脏节律；
曲线疏密：心率
曲线基线：心室舒张最大程度
顺序观察项目药量心肌(率、力)变化
正常任氏液灌流正常
1 0.65%NaCl 灌流
1~2d
2 2% CaCl
2
3 1%KCl 1~2d
4 1:10000 NA 1~2d
5 1:100000 ACh 1~2d
6 3% LH 1~2d
2.5% NaHCO3 2~4d
7 1:100000 Isop 1ml +任氏液1ml
8 1:1000 prop 0.2ml+任氏液1.8ml
出现效应后，抽出一半液体后
立即加入Isop1ml
五、实验讨论：
心肌细胞兴奋时，通过兴奋-收缩耦联机制，触发心肌细胞收缩。
心肌收缩的特点是：1.对细胞外Ca2+浓度的依赖性高；2.“全或无”式收缩
1、 0.65%NaCl灌流与正常任氏液相比[Ca2+]↓→ Ca2+内流↓→兴奋-收缩耦联
↓→收缩力↓
（1～2滴）→[Ca2+]↑→Ca2+内流↑→兴奋-收缩耦联↑→收缩力↑2、2%CaCl
2
舒张期Ca2+与肌钙蛋白不完全解离，产生Ca2+强直，基线上移。
3、1%KCl（1滴）→AP平台期缩短 Ca2+内流↓；竞争性结合肌钙蛋白→兴奋-收
缩耦联↓→收缩力↓
受体结合→激活腺苷酸环化酶→细胞内cAMP↑→激活蛋白激酶4、NA与心肌β
1
和细胞内蛋白质的磷酸化过程→心肌细胞膜上Ca2+通道开放概率增加→Ca2+内流↑肌浆网释放Ca2+↑→兴奋-收缩耦联↑→收缩力↑
离体： NA→（+）β
-R→HR↑；整体：BP↑→反射性HR↓
1
5、ACh→与心肌M受体结合→抑制腺苷酸环化酶→细胞内cAMP↓→抑制蛋白激酶
和细胞内蛋白质的磷酸化过程→心肌细胞膜上Ca2+通道开放概率减少→Ca2+内流↓肌浆网释放Ca2+↓→兴奋-收缩耦联↓→收缩力↓
ACh→与心肌M受体结合→K+外流↑, Ca2+内流↓→细胞内[Ca2+]↓→兴奋-收缩耦联↓→收缩力↓
6、3%乳酸→H+与Ca2+竞争肌钙蛋白，Ca2+不能与肌钙蛋白结合→收缩力↓
→中和H+，Ca2+与肌钙蛋白结合增加，收缩力恢复。
2.5％NaHCO
3
7、Isop1ml +任氏液1ml与心肌β
受体结合→激活腺苷酸环化酶→细胞内cAMP
1
↑→激活蛋白激酶和细胞内蛋白质的磷酸化过程→心肌细胞膜上Ca2+通道开放概率增加→Ca2+内流↑肌浆网释放Ca2+↑→兴奋-收缩耦联↑→收缩力↑Prop0.2ml+任氏液1.8ml抑制腺苷酸环化酶→细胞内cAMP↓→抑制蛋白激酶和细胞内蛋白质的磷酸化过程→心肌细胞膜上Ca2+通道开放概率减少→Ca2+内流↓肌浆网释放Ca2+↓→兴奋-收缩耦联↓→收缩力↓
出现效应后，抽出一半液体后立即加入Isop，与Prop竞争性拮抗→收缩力↑但较前次幅度小。
六、实验结论：
1、心肌的生理功能依靠内环境稳态；
2、各种因素对心肌收缩力的影响主要通过Ca2+实现；
3、K+、H+、ACh、prop可使心肌收缩力降低；
4、Ca2+、NA、Isop、OH-可使心收缩力增强；
5、Prop可竞争性拮抗Isop的作用。
【注意事项】
1、套管插入动脉球后，应及时进行换液，分别用两个吸管专管专用，防止蛙心
套管下端被凝血块堵塞。
2、插入到心室内后，若没有血液喷出，可将蛙心套管稍向后退，因为有时插入
太深抵在心室壁上也会看不到现象。
3、结扎固定时，一定要扎牢，尤其第一道线，扎好以后再在侧面的侧钩上结扎
固定一下，防止滑脱。
4、游离标本时注意切勿损伤静脉窦，尽量远离心脏剪。
5、连接时，换能器的连线应与插管中轴在同一直线上，即与地面垂直。
6、做的过程中，随时用面纸吸去渗出的任氏液，以防滴在换能器上，损坏换能
器。
7、每次实验观察前，应使蛙心插管内的液面保持在同一高度。
8、药物作用明显后，应立即换洗，直至心脏曲线恢复正常，再进行下一项实验。
